Engenharia Elétrica
URI permanente desta comunidadehttps://repositorio.fei.edu.br/handle/FEI/21
Navegar
4 resultados
Resultados da Pesquisa
Dissertação Estudo da transcondutância e da razão da transcondutância sobre a corrente de dreno SOI nMOSFET de porta em formato de anel circular utilizando tecnologia SOI CMOS de 0,13 um(2008) Silva, W. A. J.Neste trabalho é apresentado o estudo comparativo entre o comportamento da transcondutãncia e da razão da transcondutãncia em função da corrente de dreno normalizada em função da razão de aspecto do SOI nMOSFET convencional e o de porta circular, parcialmente depletados dde tecnologia de 0,13um, que foram fabricados no IMEC Bélgica. Os efeitos de assimetria entre as regiões de fonte e dreno são considerados neste trabalho. Na primeira etapa foram realizados o tratamento e análise da parte experimental, onde pode-se notar que nas curvas da corrente de dreno normalizada versus a sobretensão de porta, para valores maiores que 600 mV, o dispositivo de porta em anel circular na configuração de dreno interno, apresenta maiores valores de corrente de dreno se comparado com os demais. Buscando-se entender este aumento, realizaou-se o logaritmo da curva da corrente de dreno normalizada pelo fator geométrico em função da sobretensão de porta, onde verificou-se que a configuração de dreno interno apresenta o efeito do transistor bipolar parasitário, para valores de Vds maiores que 200mV. Tentando confirmar este feito, realizaou-se novos ensaios, onde foi possível comprovar o efeito do transistor bipolar parasitário, determinando-se valores de acionamento e desacionamento do mesmo. Posteriormente foi determinado o valor da transcondutãncia e novamente para asm mesmas condições, verificou-se o efeito do transistor bipolar parasitário, determinando os pontos de acionamento e desacionamento. Para as curvas da razão da transcondutância sobre a corrente de dreno em função da corrente de dreno normalizada pela razão de aspecto, a qual é utilizada para aplicações analógicas, como por exemplo amplificadores operacionais de transcondutância (OTA), verificou-se que o SOI MOSFET de porta em anel circular na configuração dreno externo apresentou maiores valores nas regiões de inversão fraca e moderada, sendo ideal para aplicações de alto ganho de tensão. Na região de inversão forte, onde busca-se maiores respostas de frequência, os dispositivos circulares apresentaram resultados similares ao convencional. Na segunda etapa foram realizadas simulações numérica tridimensionais, onde verificou-se que o SOI nMOSFET de porta em anel circular na configuração de dreno externo apresentou maiores valores na região de inversão fraca e moderada, na região de inversão forte, indicada para resposta em frequência, os dispositivos circular e convencional apresentaram resultados similares.Dissertação Estudo comparativo da tensão de limiar, comprimento efetivo de canal, resistência série de fonte e dreno e de gm/IdsxIds/(W/L) entre o cynthia e o PSG com tecnologias de canal convencional e gradual(2009) Oliveira, D. R.A crescente demanda por dispositivos eletrônicos integrados com baixa potência e baixa tensão motiva a comunidade científica na busca de novas tecnologias que supram estas necessidades. Atualmente, os dispositivos MOSFETs com porta circundante apresentam grande potencial para o futuro dos circuitos analógicos com baixa potência e baixa tensão. Dentre estes dispositivos destacam-se o "Pillar Surrounding Gate" (PSG), de seção transversal quadrada e o Cynthia, de seção transversal circular. Neste trabalho é apresentado o estudo comparativo entre o PSG e o Cynthia SOI nMOSFETs com tecnologias convencional e de canal gradual, visando aplicações analógicas. Para tanto, através do editor de estruturas semicondutoras DevEdit3D, foram geradas estruturas tridimensionais dos dispositivos PSG e CYNNTHIA nMOSFETs de canal convencional e gradual. No caso dos dispositivos de canal convencional, foram geradas estruturas variando-se o comprimento e a largura de canal, e para os dispositivos com canal gradual, foi variado o comprimento da região de dopagem natural ("low doped"). Devido à geometria da seção transversal do dispositivo PSG SOI nMOSFET ser quadrada, o mesmo possui forte influência dos cantos em seu comportamento, ao contrário do Cynthia SOI nMOSFET cuja seção transversal é circular e isenta de tais efeitos por não apresentar cantos, o que lhe confere um melhor controle do canal. Foram realizadas simulações numéricas tridimensionais (ATLAS), a fim de determinar as curvas características da corrente entre fonte e dreno em função da tensão entre porta e fonte dos dispositivos PSG e Cynthia de canal convencional e gradual. A partir destas curvas foi possível extrair importantes figuras de mérito tais como: tensão de limiar, inclinação de sub-limiar, resistência série, transcondutãncia e a razão da transcondutância pela corrente entre fonte e dreno normalizada em relação ao fator geométrico [gm/IDsxIDs/(W/L). Quando se observa os valores de gm/IDsxIDs/(W/L) com os dispositivos operando nas mesmas condições de polarização, verifica-se grande superioridade do dispositivo Cynthia sobre o PSG (20% nas regiões de inversão fraca e moderada), independentemente do canal ser convencional ou gradual. Comparando-se os mesmos dispositivos, porém com relação a tecnologia de canal utilizada, convencioonal ou gradual, podemos observar que os dipositivos com o canal gradual apresentam melhores valores de gm/IDsxIDs/(W/L) do que os dispositivos de canal convencional, nas regiõe de inversão fraca e moderada. Portanto, assim como os dispositivos Cynthia são superiores comparados aos dispositvos PSG, da mesma forma, quando compara-se os dispositivos de canal gradual com os dispositivos de canal convencional, verifica-se que os dispositivos de canal gradual também são superiores comparados aos dispositivos de canal convencioanl. Logoa tanto os dispositivos Cynthia, independentemente da tecnologia de canal, quanto os dispositivos de canal gradual, independemente de serem Cynthia ou SPG, são excelentes alternativas para aplicações de circuitos integrados analógicosDissertação Estudo comparativo do ruído flicker (1/f) entre amplificadores operacionais de transcondutância utilizando tecnologia convencional e de canal gradual (GC) SOI nMOSFET(2008) Gomes, R. L.Este trabalho tem por objetivo descrever a metodologia de desenvolvimento de projeto e realizar a caracterização elétrica em corrente contínua (CC) e alternada (AC), por simulação SPICE, de um amplificador operacional de transcondutância (Operational Transconductance Amplifier, OTA) SOI CMOS para operar em freqüências da ordem de dezenas de megahertz. A metodologia de projeto para a determinação das dimensões dos transistores desse circuito integrado analógico está baseada na curva da razão da transcondutância pela corrente entre dreno e fonte (gm/IDS) em função da razão da corrente entre dreno e fonte pela razão da largura sobre o comprimento de canal do transistor [IDS/(W?L)]. Além disso, outro objetivo deste trabalho é realizar o estudo comparativo do ruído flicker (1/f) em OTAs que são implementados com tecnologia SOI nMOSFET Convencional e Graded Channel (GC)Dissertação Estudo da distorção harmônica em transistores de porta circular usando tecnologia SOI CMOS sub-micrométrica de 0,13um(2008) Dantas, L. P.Neste trabalho é apresentado o estudo comparativo de distorção harmônica entre transistores SOI nMOSFEts parcialmente depletados de porta de geometria circular e convencional, operando na região de saturação e em temperatura ambiente. Para tanto, são utilizados transistores com comprimento médio de canal igual a 1 um e óxido de porta igual a 2,5 nm. O transistor de porta circular apresenta assimetria entre as regiões de dreno e fonte, podendo assim ser polarizado de duas formas diferentes, denominadas de configuração de dreno externo e dreno interno. Uma outra característica do transistor circular, que não é observada nos transistores convencionais, é a ocorrência da corrente de dreno na direção radial. Para este trabalho foram executadas medidas experimentais e simulações numéricas tridimensionais para determinação das curvas características dos transistores [corrente de dreno em função da tensãod e porta (Ids x Vgs) e corrente de dreno em função da tensão de dreno (Ids x Vds)]. Toda análise da distorção harmônica foi feita aplicando-se o método da Função Integral (IFM), que permite a determinação de ditorção harmônica total (THD) e da distorção do segundo (HD2) e terceiro (HD3) harmônicos, usando-se apenas as curvas características de corrente contínua (DC) dos dispositivos. Essa análise mostrou, através da figura de mérito dividido pelo ganho em malha aberta (Av)] em função da razão da transcondutância (gm) sobre Ids do SOI nMOSFET de porta de geometria circular operando em configuração de dreno exrerno é menor do que na configuração de dreno interno e também que a configuração convencional do SOI nMOSFET. Isso faz com que o SOI nMOSFET de porta de geometria circular operando em configuraçção de dreno externo seja uma execelente alternativa em aplicações de circuitos integrados analógicos.